Робот-скат размером с таблетку: ультразвук меняет медицину
Миниатюрный робот, разработанный командой ETH Zurich открывает новые возможности для медицины, хирургии, биологии и робототехники.
Робот шириной всего около 4 см повторяет волнообразные движения скатов, а вместо традиционных моторов, кабелей и аккумуляторов использует ультразвук, который управляет его движениями дистанционно и без прямого контакта.
Основу технологии составляют гибкие силиконовые мембраны с микроскопическими порами, в которых удерживаются пузырьки воздуха. Под воздействием ультразвуковых волн эти микропузырьки мгновенно деформируют мембрану, создавая изгибы или волнообразные движения. Тип движения зависит от размера пузырьков: одинаковые пузырьки вызывают изгиб, а разные — сложную «живую» волну, максимально близкую к движению настоящих организмов.
Благодаря такой конструкции робот может плавать, маневрировать в ограниченном пространстве и выполнять деликатные действия. Учёные уже продемонстрировали, как ультразвуковой захват аккуратно удерживает малька рыбки, не причиняя ей вреда, а миниатюрный колёсный робот успешно прошёл по сложному и извилистому кишечнику свиньи. Эти эксперименты подтверждают, что мягкие роботы на основе микропузырьков способны работать там, где жёсткие механизмы оказываются бесполезны или опасны.
Отдельное направление — медицинские применения. Разработка может быть свернута до размера капсулы, которую потенциально можно проглотить, или закреплена на органе подобно пластырю. Учёные также тестируют ультразвуковые патчи для точечной доставки лекарств в ткани. В перспективе такие роботы смогут доставлять препараты в желудочно-кишечный тракт без хирургического вмешательства, снижая риски.
На данный момент технология находится на стадии лабораторных исследований.